Kysymys:
Kuinka monta erilaista "heikkoa varausta" on olemassa?
descheleschilder
2016-06-13 09:34:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Sähkön osalta meillä on yksi lataus, voimakkaalla voimalla kolme. Kuinka monta heistä on yhteydessä heikkoon voimaan? Kolme W- ja Z-hiukkasten takia? Heikossa voimassa on isospin, jolla on rooli kuten (esimerkiksi) sähkövaraus e.m. vuorovaikutus .. Sitten on suhde $ Y = 2Q-I ^ 3 $, jossa Y on heikko hyperlataus, Q sähkövarauksen yksikkö ja $ I ^ 3 $ heikko isospiini z-akselia pitkin. Heikko isospin ja heikko hyperlataus näyttävät minulle melko keinotekoisilta todellisten varausten sijaan.

Vanhassa vahvan voiman teoriassa oli kolme hiukkasia (kuten $ W ^ {+/-} $ - ja $ Z ^ 0 $ -partikkeli heikossa voimassa), joiden uskottiin välittävän vahvan ydinvoima: $ \ pi ^ {+/-} $ - hiukkaset ja $ \ pi ^ 0 $ -hiukkaset. Kävi ilmi, että nämä vuorovaikutukset olivat jäämiä.

Sama pätee heikkoon vuorovaikutukseen. Ehkä on olemassa perustavanlaatuisempi, erittäin vahva vuorovaikutus (paljon vahvempi kuin vahva ydinvoima), jonka jäännösvoima on heikko vuorovaikutus. Katso esimerkiksi tämä artikkeli, sivu 153:

"Jos oletuksemme ovat oikeat, heikkoja vuorovaikutuksia ei tule pitää yhtenä luonnon perusvoimista. Tämän todistamiseksi meidän pitäisi pystyä johtamaan havaitut heikot vuorovaikutusilmiöt perustekijöistämme hyperväri ja värivoimat. Tätä emme voi tehdä tällä hetkellä. Pystymme kuitenkin tutkia voimien symmetriaominaisuuksia hyperväri-singletti-komposiitin joukossa fermionit. "

Kolme vastused:
Bosoneando
2016-06-13 13:21:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

"Heikkojen varausten" ongelmana on, että sähköheikko symmetria rikkoutuu spontaanisti. Ennen symmetrian hajoamista, sähkövirran symmetria kuvataan $ SU (2) _L \ kertaa U (1) _Y $ -mittausryhmällä. Tämä tarkoittaa kolmea latausta: heikko hyperlataus $ Y $ for $ U (1) _Y $ ja heikko isospin (isospin $ T $ ja kolmas komponentti $ T_3 $) arvolle $ SU (2) _L $. Joitakin esimerkkejä veloitustoiminnoista:

$ e_L $ (vasenkätinen elektroni): $ T = 1/2 $, $ T_3 = -1 / 2 $, $ Y = -1 $

$ \ nu_L $ (vasenkätinen neutrino): $ T = 1/2 $, $ T_3 = 1/2 $, $ Y = -1 $

$ e_R $ (oikeakätinen elektroni): $ T = 0 $, $ T_3 = 0 $, $ Y = -2 $

$ W ^ 1, W ^ 2, W ^ 3 $ ($ SU (2) _L $ -mittaribosonit): $ T = 1 $, $ T_3 = -1,0,1 $, $ Y = 0 $

Higgs-mekanismi rikkoo $ SU (2) _L \ kertaa U (1) _Y $ -symmetrian, ja vain alaryhmä $ U (1) _ {em} $ pysyy ehjänä, mikä vastaa sähkömagneettisuutta. Huomaa kuitenkin, että $ U (1) _ {em} \ neq U (1) _Y $ (itse asiassa sähkövaraus on $ Q = T_3 + \ frac {Y} {2} $) ja että heikko vuorovaikutus yksinään eivät sovi $ SU (2) $ -ryhmään. Joten emme voi oikeastaan ​​puhua "heikoista varauksista".

+1 merkinnälle "ei voi puhua" heikoista latauksista "".Tämä rivi korjaa parhaiten OP: n väärinkäsitykset.
Entä kosmiset merkkijonot, joissa tila on ennen symmetrian rikkoutumista tai pienemmässä mittakaavassa värin rikkoutumisessa ja sähköheikossa?Kuten kampaan hiukseni, hiuksissani on aina oltava yksi kohta.Kosmisten tekstuurien osoitettiin olevan olemassa.
Mitä tulee "ei todellakaan voi puhua heikoista latauksista", on olemassa [päinvastainen ennakkotapaus] (http://arxiv.org/abs/1307.5275);olet kuitenkin oikeassa, että tilanne on suhteellisen monimutkainen.
EW-ryhmää ei kuitenkaan nimenomaisesti rikki.Joten jopa EWSB: n jälkeen alkuperäinen SU2xU1-symmetria säilyy.Mielestäni ei ole järjetöntä puhua heikoista latauksista tässä mielessä.Lisäksi energiaskaalaa ei ole määritelty kysymyksessä, voisimme olla $ T> T_ {EW} $, joten en ymmärrä miksi se on merkityksellistä EW-ryhmän kannalta.
knzhou
2016-06-13 09:48:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Sekoitat muutamia asioita täällä. Kun sanot "kolme" voimakkaalle voimalle, lasket kvarkkien värien lukumäärän, mutta kun arvaat "kolme" heikossa voimassa, lasket voimakantajien määrän.

Nämä ovat kaksi erilaista asiaa. Jos esimerkiksi laskisit gluonien määrän (voimansiirtäjät voimakkaalle voimalle), saat kahdeksan, ei kolme.

Yleensä mittariryhmässä $ G $ erilaisten tietyntyyppisten hiukkasten määrä on yhtä suuri kuin sen edustuksen ulottuvuus alle $ G $. Voimankuljettaja on aina liitännäisesityksessä, jonka ulottuvuus on sama kuin $ G $ itse, ja kaikki ainepartikkelit, joista tiedämme, muuttuvat perusesityksessä. Kolme voimaa varten meillä on:

  • Sähkömagnetismi, $ G = U (1) $. Yksi ainehiukkanen (elektroni), yksi voimakantaja (fotoni).
  • Heikko voima, $ G = SU (2) $. Kaksi ainepartikkelia, kolme voimankantajaa ($ W ^ + $, $ W ^ - $, $ Z $).
  • Vahva voima, $ G = SU (3) $. Kolme ainehiukkasia (kvarkit), kahdeksan voimankantoaaltoa (gluonit).

Sitten vastaus kysymykseesi on kaksi tai kolme, riippuen siitä, mitä tarkoitit.

@kazhou Miksi näitä kahta varausta kutsutaan, ja onko merkkijonoteoriassa yhteys kuuteen ylimääräiseen ulottuvuuteen (1 + 2 + 3 = 6)?
Eikö ole mahdollista, että heikko voima on jäännösvoima, kuten vahva voima oli kerran (massiivisen pionin välittämä)?
@descheleschilder Jos tarkoitat kahta heikkoa voima-ainehiukkasta, ne ovat elektroni ja neutrino.(joita myös kussakin on 3 alakokia).Supersankariteorialla on 10 ulottuvuutta (muut teoriat eroavat toisistaan), ja ylimääräinen 6 voi olla peräisin samankaltaisesta Lie-algebrasta, mutta se ei todellakaan johdu yllä mainittujen voimien absoluuttisten arvojen laskemisesta.
@Adam Marshall Ajattelin tätä, koska varhaisessa Kaluza-Klein-teoriassa otettiin käyttöön viides `` pieni '' ulottuvuus sähkövaraukselle (painovoiman lisäksi), joten ehkä sama tehdään muillekin viidelle lataukselle.
Mutta kvarkeilla on myös sähkövaraus?
rob
2016-06-13 09:47:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Sanoisin kaksi, mikä on miellyttävän sopusoinnussa heikon voiman $ SU (2) $ -rakenteen kanssa.Yksi on kytkentävoima $ Z $ -bosonin kanssa, ja toinen on heikko isospiini, jota $ W ^ \ pm $ nostaa ja laskee.

Heikkoa voimaa EI kuvaa $ SU (2) $ -ryhmä, sähköheikkoa voimaa kuvaa $ SU (2) _L \ kertaa U (1) _Y $ -ryhmä, mutta sen rikkoo Higgs-mekanismi eikä $ SU (2) $ -alaryhmä pysyy katkeamattomana, vain $ U (1) _ {em} $ -alaryhmä.


ⓘ
Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...